Question

【題目】如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律。

①打點計時器接_______電源

A.學生電源（6伏直流）

B.學生電源（6伏交流）

C.220伏交流電源

②對于該實驗，下列操作正確的是_______

A．本實驗需要精確測量出重物的質量

B．用手托穩(wěn)重物，先接通電源后，再撒手釋放重物

C．本實驗的系統(tǒng)誤差是有阻力，導致重力勢能的減少量大于動能的增加量

D．用本實驗驗證機械能守恒需要已知當?shù)刂亓�加速�?/span>

③某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到 50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出， 利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有_________

A．OD、CE長度

B．AC、EG和BF的長度

C．BD、BF和EG的長度

D．AC、BD和EG的長度

Answer 1

【答案】C C ABC

【解析】

①[1]驗證機械能守恒定律的實驗裝置使用的是電火花打點計時器，故應選220V的交流電源，故C正確，AB錯誤。

故選C。

②[2] A．因為在實驗中比較的是mgh、的大小關系，故m可約去，不需要測量重錘的質量，對減小實驗誤差沒有影響，故A錯誤；

B．用手托穩(wěn)重物，紙帶會彎曲，增大了摩擦，而應手提著紙帶吊著重物靜止釋放，故B錯誤；

C．實驗結果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，是系統(tǒng)誤差而無法消除，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差，故C正確；

D．本實驗驗證的表達式為

可通過分析圖像是否為過原點的傾斜直線來驗證機械能守恒，則當?shù)刂亓�加速度可以未知，故D錯誤。

故選C。

③[3]A．CE長度可計算出D點的瞬時速度，知OD長度，則可驗證OD段的機械能是否守恒，故A正確；

B．AC、EG兩段可算出B點和F點的瞬時速度，結合BF的長度，可驗證BF段的機械能是否守恒，故B正確；

C．當知道BD、BF和EG的長度時，由BF和EG的長度，可以得到D點和F點的速度，從而求出D點到F點的動能變化量；由BD、BF的長度相減可以得到DF的長度，知道DF的長度，可以求出D點到F點重力勢能的變化量，即可驗證機械能守恒，故C正確；

D．當知道AC、BD和EG的長度時，可以分別求出B點、C點和F點的速度，但無法求出三個點的長度，不能驗證機械能守恒，故D錯誤。

故選ABC。